Metabotrope Bioaminrezeptoren des Nematoden Caenorhabditis elegans und der Fruchtfliege Drosophila melanoaster - vom Molekül zum Verhalten -

• Applicant: Professor Dr. Michael Gewecke
• Subject Area: Animal Physiology and Biochemistry
• Term: from 2003 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5401778

Biogene Amine, wie Dopamin, Serotonin, Adrenalin, Octopamin und Tyramin sind entscheidend an der Steuerung sowohl des Stoffwechsel als auch des Verhaltens bei allen metazoen Organismen beteiligt. Wir wollen die physiologische Bedeutung octopaminerger und tyraminerger Neurotransmission bei den wirbellosen Modellorganismen Caenorhabditis elegans und Drosophila melanogaster analysieren. Die Genome beider Organismen sind sequenziert und alle Vertreter der entsprechenden Rezeptorfamilie sind zugänglich. Octopamin und Tyramin, die Wirbellosen-Analogen der Transmitter Adrenalin und Noradrenalin, sind bekannt für ihre Bedeutung in der Koordinierung der Stoffwechsels und der Steuerung des Verhaltens. neben der Steuerung der allgemeinen Aktivität, die diesen Substanzen zuzuordnen ist, werden spezifische Verhaltensweisen wie z.B. das Lernen und das Agressionsverhalten durch sie beeinflußt. Für beide Organismen sollen diese aminergen Systeme (das octopaminerge und das tyraminerge System) von der Lokalisierung aller beteiligten Transmitter und Rezeptoren über die Pharmakologie der Rezeptoren bis zur Analyse ihrer physiologischen Relevanz umfassend untersucht werden. Besonderes Augenmerk richten wir auf drei Punkte die von allgemeiner Bedeutung sind. 1). Die Entwicklung und Etablierung einer neuen Methode des gene-silencing bei Drosophila, das mit Hilfe des zweiteiligen Ga14-UAS-Systems ein zeitlich und räumlich genau definierten "knock-out" ermöglicht. Dieses System könnte der Forschung an diesem Organismus vollkommen neue Möglichkeiten eröffnen. So können wir untersuchen welche Rezeptoren in welchen Bereichen des Nervensystems definierte Verhaltensweisen steuern. 2) Der andere Aspekt von besonderer Bedeutung ist die Analyse der Fettleibigkeit, die bei einer Fehlsteuerung des octopaminergen /tyraminerger Systems des Fadenwurms C. elegans zu beobachten ist. Das von uns entwickelte Tiermodell ermöglicht die pharmakologische und molekulare Analyse dieser Form der Fettleibigkeit. 3) Die Rolle des Transkriptionsfaktors Tubby soll geklärt werden. Spielt dieser Signaltransduktionsweg eine zentrale Rolle wenn Verhalten und Stoffwechsel miteinander verzahnt werden sollen?

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Thomas Roeder